【译】使用示例带你提前了解 Java 9 中的新特性

2017-03-12

Java 作为 Android 的基础编程语言，每一次迭代也是备受安卓开发人员的关注。这不，Oracle 公司在今年即将发布 Java 9 正式版，一些新的特性和改进很是值得期待。

周末时间，拜读了国外的一个 Java 大牛写的有关 Java SE 9 的新功能介绍，简明扼要，示例得当。于是，一时兴起，以拙劣的英语水平磕磕绊绊翻译至此，供大家了解一番。

作者：「Rambabu Posa」，一个具有 11 年丰富开发经验的技术牛人。

英文出处：Java 9 Features with Examples

Oracle 公司即将在 2017 年 3 月底正式发布 Java SE 9。在这篇文章，我将使用一些示例简明扼要地阐述 Java 9 的新特性。当然，也是时候去了解一下。

1. Java 9 PEPK（JShell）

Oracle 公司（Java Library 开发者）新引进一个代表 Java Shell 的称之为 “jshell” 或者 REPL（Read Evaluate Print Loop）的新工具。该工具可以被用来执行和测试任何 Java 中的结构，如 class，interface，enum，object，statements 等。使用非常简单。

JDK 9 EA（Early Access）下载地址：https://jdk9.java.net/download/

G:\>jshell
|  Welcome to JShell -- Version 9-ea
|  For an introduction type: /help intro
jshell> int a = 10
a ==> 10
jshell> System.out.println("a value = " + a )
a value = 10

有关 REPL 工具的更多信息，可访问 Java 9 REPL Basics (Part-1) 和 Java 9 REPL Features (Part-2).

2. 不可变集合类的工厂方法

Oracle 公司引入一些方便使用的工厂方法，用于创建不可变集合 List，Set，Map 和 Map.Entry 对象。这些高效实用的方法可用来创建空或者非空集合对象。

在 Java SE 8 和更早版本中，我们常用类似 unmodifiableXXX 的集合类方法创建不可变集合对象。举个例子，比如我们想创建一个不可变的 List 对象，可能使用到 Collections.unmodifiableList 方法。

然而，这些 Collections.unmodifiableXXX 方法显得非常冗长乏味。为了克服这些缺陷，Oracle 公司给 List、Set 和 Map 接口分别添加了两个更加实用的方法。

List 和 Set 接口使用 of() 方法创建一个空或者非空的不可变 List 或 Set 对象，如：

空 List 示例

1	List immutableList = List.of();

非空 List 示例

1	List immutableList = List.of("one","two","three");

Map 分别有两个方法用于创建不可变 Map 对象和不可变 Map.Entry 对象：of() 和 ofEntries()。

空 Map 示例

1 2	jshell> Map emptyImmutableMap = Map.of() emptyImmutableMap ==> {}

非空 Map 示例

1 2	jshell> Map nonemptyImmutableMap = Map.of(1, "one", 2, "two", 3, "three") nonemptyImmutableMap ==> {2=two, 3=three, 1=one}

更多有关这些实用方法的信息，可以通过这些链接查询：

3. 接口中的私有方法

在 Java 8 中，我们可以在接口中使用默认或者静态方法提供一些实现方式，但是不能创建私有方法。

为了避免冗余代码和提高重用性，Oracle 公司准备在 Java SE 9 接口中引入私有方法。也就是说从 Java SE 9 开始，我们也能够在接口类中使用 ‘private’ 关键字写私有化方法和私有化静态方法。

接口中的私有方法与 class 类中的私有方法在写法上并无差异，如：

public interface Card{
  private Long createCardID(){
    // Method implementation goes here.
  }
  private static void displayCardDetails(){
    // Method implementation goes here.
  }
}

有关接口私有方法新特性的更多信息，可访问我的初体验之：Java 9 Private methods in Interface。

4. Java 9 Module System

Java 9 新特性中最大的一个变化就是 Module System。Oracle 公司将引入如下特性作为 Jigsaw Project 的一部分：

Modular JDK
Modular Java Source Code
Modular Run-time Images
Encapsulate Java Internal APIs
Java Platform Module System

Java SE 9 版本之前，我们使用 Monolithic Jars 来开发基于 Java 语言的应用程序。这种体系架构有许多局限性和缺点。为了避免这些缺陷，Java SE 9 迎来了 Module System。

JDK 9 包含有 92 个 modules（当然也可能在最终发布版中有所变化）。我们可以使用 JDK Modules，也能创建我们自己的 modules，如：

简单 Module 示例

1	module com.foo.bar { }

这里我们使用 module 关键字创建了一个简单的 module。每个 module 都有一个名字，对应代码和其它一些资源。

想了解更多有关这个新体系架构和亲自动手体验的话，可以参考这里我的体验之：

Java 9 Module System Basics
Java 9 Module System Examples

5. Process API Improvements

Java SE 9 迎来一些 Process API 的改进，通过添加一些新的类和方法来优化系统级进程的管控。

Process API 中的两个新接口：

java.lang.ProcessHandle
java.lang.ProcessHandle.Info

Process API 示例

1 2	ProcessHandle currentProcess = ProcessHandle.current(); System.out.println("Current Process Id: = " + currentProcess.getPid());

想了解更多新 API 的信息，可以通过参考我的初体验之：Java SE 9: Process API Improvements。

6. Try With Resources Improvement

我们知道，Java SE 7 引入了一个新的异常处理结构：Try-With-Resources，来自动管理资源。这个新的声明结构主要目的是实现“Automatic Better Resource Management”（“自动资源管理”）。

Java SE 9 将对这个声明作出一些改进来避免一些冗长写法，同时提高可读性。

Java SE 7 示例

void testARM_Before_Java9() throws IOException{
 BufferedReader reader1 = new BufferedReader(new FileReader("journaldev.txt"));
 try (BufferedReader reader2 = reader1) {
   System.out.println(reader2.readLine());
 }
}

Java SE 9 示例

void testARM_Java9() throws IOException{
 BufferedReader reader1 = new BufferedReader(new FileReader("journaldev.txt"));
 try (reader1) {
   System.out.println(reader1.readLine());
 }
}

有关这个特性的更多信息，可以参考我的初体验之：Java 9 Try-With-Resources Improvements

7. CompletableFuture API Improvements

在 Java SE 9 中，Oracle 公司将改进 CompletableFuture API 来解决一些 Java SE 8 中出现的问题。这些被添加的 API 将用来支持一些延时和超时操作，实用方法和更好的子类化。

1	Executor exe = CompletableFuture.delayedExecutor(50L, TimeUnit.SECONDS);

这里的 delayedExecutor() 是静态实用方法，用来返回一个在指定延时时间提交任务到默认执行器的新 Executor 对象。

有关这个特性的更多信息，请访问我的初体验之：Java SE 9: CompletableFuture API Improvements。

8. Reactive Streams

现在，Reactive Programming 由于其便利性在应用程序开发中变得非常流行。Scala、Play、Akka 等框架已经集成 Reactive Streams 并且受益良多。Oracle 公司也在 Java SE 9 中引入了一个新的 Reactive Streams API。

Java SE 9 Reactive Streams API 是一个发布订阅型框架，使我们能够非常简单地使用 Java 语言就能实现异步的、可拓展的和并行的应用。

Java SE 9 引进下面这些 API 来在基于 Java 语言的应用中开发 Reactive Streams：

java.util.concurrent.Flow
java.util.concurrent.Flow.Publisher
java.util.concurrent.Flow.Subscriber
java.util.concurrent.Flow.Processor

如果你想了解这个新 API 的更多信息，可以参考我的初体验之：Introduction to Reactive Programming and Java SE 9: Reactive Streams。

9. Diamond Operator for Anonymous Inner Class

我们知道，Java SE 7 引入了一个新的特性：Diamond Operator，来避免冗长代码和提升可读性。然而在 Java SE 8 中，Oracle 公司发现在 Diamond 操作器和匿名内部类的使用中存在一些局限性，后来修复了这些问题并准备将其作为 Java 9 的一部分发布出去。

public List getEmployee(String empid){
	// Code to get Employee details from Data Store
	return new List(emp){ };
}

10. Optional Class Improvements

在 Java SE 9 中，Oracle 公司添加了一些新的实用方法到 java.util.Optional 类里面。这里我将使用一些简单的示例来描述其中的一个：stream 方法。

如果一个值出现在给定 Optional 对象中，stream() 方法可以返回包含该值的一个顺序 Stream 对象。否则，将返回一个空 Stream。

stream() 方法已经被添加，并用来在 Optional 对象中使用，如：

1 2	Stream<Optional> emp = getEmployee(id) Stream empStream = emp.flatMap(Optional::stream)

这里的 Optional.stream() 方法被用来转化 Employee 可选流对象到 Employee 流中，如此我们便可以在后续代码中使用这个结果。

理解这个特性的更多信息，可参考我的初体验过程：Java SE 9: Optional Class Improvements。

11. Stream API Improvements

在 Java SE 9 中，Oracle 公司添加了四个非常有用的新方法到 java.util.Stream 接口里面。正如 Stream 作为一个接口类，所有这些新的实现方法都是默认方法。其中有两个方法非常重要：dropWhile 和 takeWhile。

如果你熟悉 Scala 语言或者其它函数编程语言的话，你一定知道这些方法。他们在写一些功能样式代码时非常有用。这里我们一起讨论一下 takeWhile 实用方法。

这个 takeWhile() 方法使用一个断言作为参数，返回给定 Stream 的子集直到断言语句第一次返回 false。如果第一个值不满足断言条件，将返回一个空的 Stream。

jshell> Stream.of(1,2,3,4,5,6,7,8,9,10).takeWhile(i -> i < 5 )
                 .forEach(System.out::println);
1
2
3
4

更多有关 takeWhile、dropWhile 和其它新方法的信息，可以参考我的初体验过程之：Java SE 9: Stream API Improvements。

12. Enhanced @Deprecated annotation

在 Java SE 8 和更早版本上，@Deprecated 注解只是一个没有任何方法的标记类接口。它的作用是标记一个 Java API，可以是 calss，field，method，interface，constructor 等。

在 Java SE 9 中，Oracle 公司强化了 @Deprecated 注解，来提供更多有关废弃 API 的介绍信息，同时也提供一个工具来分析项目中的废弃 API 的静态使用情况。Oracle 公司添加了两个方法到 Deprecated 接口中来提供服务：forRemoval 和 since。

13. HTTP 2 Client

在 Java SE 9 中，Oracle 公司将发布新的 HTTP 2 Client API 来支持 HTTP/2 协议和 WebSocket 特性。现有的 HTTP Client API 存在很多问题（如支持 HTTP/1.1 协议但是不支持 HTTP/2 协议和 WebSocket，仅仅作用在 Blocking 模式中，并存在大量性能问题），他们正在被使用新的 HTTP 客户端的 HttpURLConnection API 所替代。

Oracle 公司准备在 “java.net.http” 包下引入新的 HTTP 2 Client API。它将同时支持 HTTP/1.1 和 HTTP/2 协议，也同时支持同步（Blocking Mode）和异步模式，支持 WebSocket API 使用中的异步模式。

我们可以在这里查看这个新 API 信息：http://download.java.net/java/jdk9/docs/api/java/net/http/package-summary.html。

HTTP 2 Client 示例

jshell> import java.net.http.*
jshell> import static java.net.http.HttpRequest.*
jshell> import static java.net.http.HttpResponse.*
jshell> URI uri = new URI("http://rams4java.blogspot.co.uk/2016/05/java-news.html")
uri ==> http://rams4java.blogspot.co.uk/2016/05/java-news.html
jshell> HttpResponse response = HttpRequest.create(uri).body(noBody()).GET().response()
response ==> java.net.http.HttpResponseImpl@79efed2d
jshell> System.out.println("Response was " + response.body(asString()))

可以通过我的初体验之：Java SE 9: HTTP 2 Client，理解 HTTP/2 协议和 WebSocket，以及使用一些有用的示例对比新 API 的优势和旧 OLD API 的缺陷。